手持6位半电压信号源产品级实现记录（一）

高精度的信号源对电路的验证及校正非常有用，经过这几个月的大量实验越发觉需要有一台这样的设备来测试电路方案，不然容易抓瞎。比如电路的线性度，ADC的性能（虽然手册上都会标注，但结合你电路做出来未必能达到）。为什么不用高位表直接测试？1、速度太慢 2、做自动化检测稍麻烦，比较难找到资料。

早几个月前就已经初步实现了6位半的电压信号源方案，我之前也有发过文章。当时想着很快就能做出来，所以早早的就买来基准LM399进行老化。还特意做了老化的板子，主要是这LM399的座子是真心不好焊，焊好之后装也不好装。结果基准都老化好了（不间断上电1000小时），还在打磨电路。

基准老化盒

业余做产品第一步就是选盒子，盒子老早就选好了，一个字就是大。人机操作就是4.3寸的电容屏，外加四个按键。打算在上面出6个4mm的座子，然后两侧有二大一小孔，小孔刚好装一个3mm的指示灯，二个大孔的话一边装个供电的DC座，另一个则装个七孔航空头，航空头接485通讯和2个输入、2个输出口，当然必须隔离加保护。

如上图所示，显示板也老早就做好了，采用的是全志的F1C200S为主控，内存大64MByte。用来存点历史数据非常不错，像DMM6500就能存几M的历史数据供查询。显示板和模拟板采用422通讯，其实这么短直接TTL通讯也能用，但为了稳定、抗干扰性接口最好整差分信号。

模拟板是重要环节，虽然之前已经大部分方案已经验证确定，但之前是没加保护电路，同时量程单一，切换也是用短路帽来切换。现在做产品了就必需得用继电器或模拟开关来实现了。低精度下保护电路和切换电路随便选，但高精度下可不那么好选了，有些地方必须得用上体积大功耗大的继电器了，模拟开关也只能用在有限的场合，特别是做高精密的东西。继电器我们这里选用的是宏发的磁保持继电器，降低一点功耗，同时也想试试能不能减小点干扰。

模拟板的功能如下：

1、一路独立直流电压采集，采用24位ADC，最高量程80V，有量程可切换，显示目标是5位半规格（不一定能达到，主要是目前ADC涨价太厉害了也很难买，高级ADC用不起）

2、一路独立直流电流采集，也是用的24位ADC。最高支持4A左右测量，显示目标也是5位半规格。电压和电流采集是两个独立的ADC，不是一个ADC时分复用。

3、正负15V的六位半信号输出，还做了一个正负800mV的量程，不知能稳定到一个什么程度，看能不能稳定到uV级，不然这个量程就没用了。uV级以下是没想过，因为市面上常用运放固有噪声也只能这个程度了。由于模拟板主控采用的是RP2040带有PIO所以也想实现一下低频DDS信号发生器，目标是做到10KHZ频率输出，如果效果不好就做到1KHZ算了。

4、0.1~24mA直流电流输出，看能不能稳定在五位半吧。

5、电压测量有了，电流输出也有了，所以四线电阻测量也可以有，二级管压降也可以有。

6、打算支持WIFI，配个安卓APP，做一个可编程功能，就像我之前文章中魔改的数字可编程电源类似的功能。

2022年8月23已投板贴片，图片是从贴片商处下载的，WIFI模块被搞飞了不知道是不是超边界了无法贴还是怎么回事。

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